Résumé : Avec le développement des postes de transformation intelligents, le réseau électrique adopte des équipements intelligents fiables, intégrés et respectueux de l'environnement. S'appuyant sur la numérisation des données à l'échelle du poste, la normalisation du partage d'informations et la mise en réseau de plateformes de communication, ces équipements permettent la collecte, la mesure, la protection et la surveillance automatisées des informations relatives aux équipements. Pour les fonctions de base telles que le contrôle, le circuit secondaire traditionnel, autrefois « visible » et « tangible », est devenu une « boîte noire », ce qui accroît l'incertitude quant à l'exploitation et la maintenance des postes. Cet article propose un plan de recherche pour une plateforme intelligente de gestion de l'exploitation et de la maintenance des postes de transformation. Cette plateforme permet le contrôle à distance de la protection par relais du poste, ainsi que la surveillance en ligne à distance et la gestion intelligente de l'exploitation et de la maintenance des postes et des zones de travail.
Mots-clés : surveillance en ligne, évaluation de l’état, localisation des défauts, mesures de sécurité auxiliaires, analyse des défauts
Introduction
Pour améliorer le niveau de maintenance des équipements secondaires des sous-stations, il est nécessaire de visualiser ces équipements, de fournir un support d'information visuelle multidimensionnel, une aide à la décision et une exploitation sûre pour les opérations et la maintenance quotidiennes, la gestion des anomalies, l'analyse des accidents et la maintenance du système secondaire de la sous-station, et de développer des applications avancées basées sur la plateforme d'exploitation et de maintenance afin d'améliorer le niveau de gestion du perfectionnement des équipements.
La plateforme de gestion intelligente de l'exploitation et de la maintenance des sous-stations collecte les informations provenant des réseaux de la couche processus et de la couche de contrôle de la station, intègre efficacement les données relatives à l'exploitation et à la maintenance, et permet la surveillance en ligne avec visualisation et le diagnostic intelligent. Elle prend également en charge le téléchargement à distance. Ses principales fonctions comprennent la gestion multidimensionnelle de l'exploitation et de la maintenance, notamment la surveillance en ligne, l'évaluation de l'état et la surveillance et l'alerte des équipements secondaires, la localisation des pannes, les mesures de sécurité auxiliaires pour la maintenance secondaire, la gestion des fichiers de configuration, la gestion des valeurs de protection, la gestion des informations sur les pannes et l'analyse complète.
1. Aperçu de la plateforme cloud d'exploitation et de maintenance des sous-stations
Exploitation et maintenance de la sous-station AcrelCloud-1000plateforme cloud de l'Internet des objetsS'appuyant sur l'Internet +, le big data, les communications mobiles et d'autres technologies de développement, la plateforme de gestion cloud répond aux besoins des utilisateurs ou des entreprises d'exploitation et de maintenance en matière de surveillance de l'état de fonctionnement et des paramètres de nombreux circuits de sous-stations, de la température et de l'humidité ambiantes intérieures, de la température de fonctionnement des câbles et des barres omnibus, des équipements sur site ou des scènes vidéo environnementales, etc., pour parvenir à un centre de données, un stockage centralisé, une gestion unifiée et facile à utiliser, permettant aux utilisateurs autorisés d'y accéder via ordinateur, téléphone portable, tablette et autres types de terminaux, de recevoir des alarmes et d'effectuer les opérations de gestion des équipements concernés, telles que les inspections et les interventions quotidiennes et régulières.
2. Application
Elle s'applique à la construction neuve, à l'extension et à la reconstruction des systèmes d'exploitation et de maintenance de la distribution d'énergie dans les secteurs des télécommunications, de la finance, des transports, de l'énergie, de la santé, de la culture et du sport, de l'éducation et de la recherche scientifique, de l'agriculture, de la sylviculture et de la gestion de l'eau, des services commerciaux, des services publics, des parcs industriels électroniques et autres.
3. Structure de la plateforme
Un ensemble de passerelles intelligentes est installé dans la salle de distribution du poste afin de collecter les données des équipements intelligents présents. Après conversion du protocole, compression et chiffrement, ces données sont transférées vers la plateforme de manière régulière ou déclenchée par un mécanisme spécifique. La plateforme assure l'échange de données de tous les équipements intelligents du poste et de la salle de distribution. Elle permet de surveiller en temps réel l'état de fonctionnement des transformateurs, disjoncteurs et autres équipements critiques du poste, ainsi que les données de fonctionnement des circuits et les paramètres numériques tels que la température ambiante. L'unité de communication et de gestion, connectée au réseau local (LAN) de l'usine, transmet les données au centre de données.
La plateforme cloud AcrelCloud-1000 pour l'exploitation et la maintenance des sous-stations offre des profils utilisateurs, la surveillance des données électriques, l'analyse de la qualité de l'énergie, l'analyse de la consommation d'énergie, des rapports de données de consommation d'énergie quotidiens, mensuels et annuels, des alarmes et des enregistrements d'événements anormaux, la surveillance de l'environnement d'exploitation, la maintenance des équipements, des rapports utilisateurs, la répartition des opérations et de la maintenance et d'autres fonctions, et prend en charge l'accès aux données multiplateformes et multiterminaux.
Le système de plateforme cloud d'exploitation et de maintenance des sous-stations AcrelCloud-1000 peut être divisé en quatre couches : couche de perception, couche de transmission, couche d'application et couche d'affichage.
Couche de perception : elle comprend des instruments multifonctionnels, des dispositifs de surveillance de la température et de l’humidité, des caméras, des dispositifs d’acquisition de données de commutation, etc., installés dans le poste de transformation. Outre la caméra, les autres dispositifs sont connectés au port RS485 de la passerelle intelligente sur site via le bus RS485.
Couche transport : elle comprend les passerelles intelligentes, les commutateurs et autres équipements sur site. La passerelle intelligente collecte activement les données provenant des équipements de la couche périphérique sur site, effectue la conversion de protocole, le stockage des données et leur transfert vers le port serveur désigné via le commutateur. En cas de panne réseau, les données peuvent être stockées localement et leur transfert peut reprendre à partir de l'endroit où il a été interrompu une fois le réseau rétabli. Le transfert des données garantit l'intégrité des données côté serveur.
Couche application : elle comprend le serveur d’application et le serveur de base de données. Si le nombre de sous-stations est inférieur à 30, un seul serveur d’application et un seul serveur de base de données peuvent suffire. Ce serveur doit disposer d’une adresse IP fixe pour recevoir les données transmises par chaque passerelle intelligente.
Couche d'affichage : les utilisateurs accèdent aux informations de la plateforme via plusieurs terminaux tels que téléphones portables, tablettes, ordinateurs, etc.
4. Fonctions de la plateforme
4.1. Surveillance en temps réel
Cliquez sur le circuit de distribution électrique pour afficher des données détaillées sur la consommation d'énergie, générer des rapports sur le fonctionnement de l'alimentation et interroger les données historiques et la surveillance des données environnementales de divers paramètres de puissance, tension, courant, puissance, harmoniques, etc.
4.2. Rapport mensuel de consommation d'énergie
Le rapport mensuel de consommation d'énergie permet aux utilisateurs de consulter la consommation d'électricité des stations gérées en fonction de la consommation totale d'électricité, du nom de la sous-station, du numéro de sous-station, etc. La période de consultation peut être définie sur plusieurs mois.
4.3. Surveillance du site
La surveillance du site comprend une vue d'ensemble, l'état de fonctionnement, l'historique des événements de la journée, la courbe de consommation électrique horaire de la journée et un aperçu de la consommation électrique.
4.4. État du transformateur
L'état des transformateurs permet aux utilisateurs de consulter la puissance, le facteur de charge et d'autres données d'état de fonctionnement de l'ensemble ou d'une station spécifique des transformateurs, et permet un classement par ordre croissant ou décroissant selon le facteur de charge et la puissance.
4.5. Fonctionnement et maintenance de l'alimentation électrique
L'affichage de la section « Exploitation et maintenance » présente l'emplacement et le montant total des informations sur la carte de la sous-station actuellement gérée par l'utilisateur.
4.6. Schéma de distribution électrique
Le schéma de distribution électrique affiche les informations relatives à la distribution électrique du poste de transformation sélectionné. Il indique l'état de commutation, le courant et les autres informations de fonctionnement de chaque circuit, et permet d'effectuer des requêtes détaillées sur les paramètres de fonctionnement tels que la tension, le courant et la puissance.
4.7. Vidéosurveillance
La vidéosurveillance affiche l'image en temps réel (diffusion vidéo en direct). En sélectionnant un poste de transformation et de distribution d'énergie, vous pouvez visualiser les informations vidéo de ce poste.
Station de transformation et de distribution.
4.8. Rapport d'exploitation du groupe électrogène
Le rapport d'exploitation de l'alimentation affiche les valeurs en temps réel et les statistiques moyennes des lignes des paramètres de fonctionnement de l'intervalle de collecte spécifié de chaque circuit de l'équipement sélectionné dans la station sélectionnée et le relevé du compteur d'énergie électrique.
4.9. Alarme de défaut
Télémétrie, alarme de signalisation à distance (page web et SMS), possibilité de paramétrer des limites d'alarme supérieures et inférieures, alarme pour l'environnement d'exploitation de la sous-station (inondation, fumée, etc.).
4.10. Gestion des tâches
La page de gestion des tâches permet de publier des tâches d'inspection ou de correction de défauts, de vérifier leur statut et leur achèvement, et de cliquer sur « Afficher la tâche » pour consulter les informations d'inspection spécifiques.
4.11. Rapport de l'utilisateur
La page de rapport utilisateur sert principalement à récapituler automatiquement les données d'exploitation mensuelles du transformateur et du poste de distribution sélectionnés, à effectuer une analyse statistique de la charge du transformateur, de la consommation électrique du circuit de distribution, du facteur de puissance, des alarmes, etc., et à les répertorier pour cette période. Elle présente également les différents types de défauts détectés lors des inspections et leur traitement.
4.12.Application mobile
L'application prend en charge l'exploitation et la maintenance du réseau électrique. Elle comprend sept modules : « système de surveillance », « dossiers d'équipement », « tâches », « rapports d'inspection », « rapports de défauts », « gestion documentaire » et « rapports utilisateurs ». Elle permet d'afficher des graphiques principaux, la demande, la consommation électrique, des vidéos, des courbes, la température et l'humidité, les données annuelles et mensuelles, la qualité de l'énergie, ainsi que de consulter les alarmes, les dossiers d'équipement, les tâches à accomplir, les rapports d'inspection, les rapports utilisateurs et la gestion documentaire.
5. Conclusion
L'application d'une plateforme intelligente de gestion de l'exploitation et de la maintenance des sous-stations permet de transformer les modes de transmission et de maintenance actuels en un système de diagnostic en ligne à distance des conditions de fonctionnement réelles et d'inspections ciblées basées sur l'état de santé des équipements, réduisant ainsi considérablement le nombre d'opérateurs et de techniciens de maintenance. La fréquence des opérations, de la maintenance et des inspections des dispositifs de protection par relais sur site peut être optimisée, améliorant ainsi la gestion des équipements. La recherche sur les technologies d'exploitation et de maintenance intelligentes à distance des dispositifs de protection par relais revêt une grande importance.
Date de publication : 6 mai 2025